在过程控制系统中产生执行功能的时间表的方法及设备技术方案

在此公开在过程控制系统中产生执行功能的时间表的方法及设备。所公开的一种范例设备包括第一界面，该第一界面配置成识别与过程控制例程有关的第一功能。所述范例设备也包括子时间表产生器，该子时间表产生器配置成产生与第一时间段有关的第一子时间表。所述第一子时间表指示第一执行时间，在该第一执行时间，所述第一功能应执行。所述范例设备也包括时间表产生器，该时间表产生器配置成根据所述第一子时间表的两个实例，组成与第二时间段有关的时间表。所述时间表指示所述第一执行时间及所述第一功能应被执行的第二执行时间。

Method and apparatus for generating a schedule of execution functions in a process control system

Disclosed herein is a method and apparatus for generating a schedule of execution functions in a process control system. An example device disclosed includes a first interface configured to identify a first function related to a process control routine. The sample device also includes a sub schedule generator configured to generate a first sub schedule related to the first time section. The first sub schedule indicates the first execution time, and the first function should be executed at the first execution time. The sample device also includes a schedule generator configured to form a schedule relating to the second time segment based on the two instances of the first sub schedule. The time schedule indicates the first execution time and the second execution time that the first function should be executed.

【技术实现步骤摘要】
在过程控制系统中产生执行功能的时间表的方法及设备
本公开总体上涉及过程控制系统，尤其涉及在过程控制系统中产生执行 功能的时间表的方法及设备。
技术介绍
过程控制系统——如那些用于化学、石油、或其他过程的过程控制系统 一一典型地包括一个或多个集中式过程控制器，集中式过程控制器通过模拟 总线、数字总线或模拟/数字混合总线，与至少一个主机或操作员工作站及 与一个或多个现场设备通信连接。所述现场设备可能是阀、阀定位器、开关 及传送器(例如温度传感器、压力传感器及流率传感器)，它们在过程中发 挥功能，如开启或关闭阀及测量过程参数。过程控制器接收所述现场设备所 进行的过程测量的信号及/或关于现场设备的其他信息，并使用这些信息来 实施控制例程，然后产生控制信号并通过总线或其他通信线传送至现场设 备，以控制过程的操作。来自现场设备和控制器的信息一般可以由操作员工 作站执行的一种或多种应用程序获得，使操作员能够执行针对过程所需要的 功能，例如观察过程的当前状态、修正过程的操作等等。过程控制系统应用程序典型地包括过程控制例程，这些过程控制例程可 以配置成在过程控制系统中执行多种功能或#:作。例如，过程控制例程可以 用于控制阀、发动机、锅炉、发热器等等。过程控制例程也可以用于监测现 场设备、模块、厂区等等，以及采集与过程控制系统有关的信息。用于执行 所述过程控制例程的现场设备典型地相互连接并通过数据总线与过程控制 器连接。数据总线具备有限的资源，包括有限的带宽，以供现场设备及过程 控制器用于相互传送信息。为了确保所有现场设备及控制器有足够的时间在所述数据总线上执行其各自的功能及在彼此之间相互传送信息，所以产生时 间表来指示所述控制器及所述现场设备应在什么时候执行其各自的功能。
技术实现思路
在此描述在过程控制系统中产生执行功能的时间表的方法及设备。根据 一个范例， 一种范例设备包括第一界面，该第一界面配置成识别与过程控制 例程有关的第一功能。所述范例设备也包括子时间表产生器，该子时间表产 生器配置成产生与第一时间段有关的第一子时间表。所述第一子时间表指示 第一执行时间，在该第一执行时间，所述第一功能应执行。所述范例设备也 包括时间表产生器，该时间表产生器配置成根据所述第 一子时间表的两个实 例，组成与第二时间段有关的时间表。所述时间表指示所述第一执行时间及 所述第 一功能应被执行的第二执行时间。根据另一个范例，一种范例方法涉及产生第一开始时间偏移数量，该第 一开始时间偏移数量指示在与第 一 时间表有关的第 一子时间表期间的第一 功能的执行数量。所述范例方法也涉及产生第二开始时间偏移数量，该第二 开始时间偏移数量指示在所述第 一子时间表期间的第二功能的执行数量。所 述第 一开始时间偏移数量与所述第二开始时间偏移数量不同。所述范例方法 也涉及根据所述第 一子时间表的两个实例，产生与第二时间段有关的时间 表。附图说明图l为一框图，其图示一个范例过程控制系统。图2描绘用于实施图l所示的范例过程控制系统中的一个过程控制例程 的功能块的图形用户界面(GUI)表达以及所述功能块之间的互连。图3为一范例功能块捆绑配置，该范例功能块捆绑配置通过一个通信总 线捆绑与图1所示的过程控制系统的不同现场设备有关的功能块。图4为一范例执行顺序图，其描绘图1及2所示的有些功能块的执行之间在两个连续的500ms (毫秒)回路执行期间的定时关系。图5为另一范例执行顺序图，其描绘图1及2所示的有些功能块的执行之间在两个连续的2000ms (毫秒)回路执行期间的定时关系。图6为一范例执行顺序图，其根据已知方法实施，以执行块扫描率不同、且被分配到通信连接到图1所示的范例过程控制系统的相同通信总线的现场设备的功能块。图7为一范例执行顺序图，其根据在此描述的范例方法及设备实施，以 使得功能块能够以它们的块扫描率及其各自的回路执行期被执行。图8为一范例取整表，该范例取整表可以用于取整功能块的块原始执行期。图9为一范例开始时间偏移数量表900，其显示图l及2所示的功能块 为在各自的子时间表期间执行而需要的开始时间偏移数量。图10描绘另一范例功能块配置，其中多个现场设备通信连接到一个过 程控制系统的一个通信总线，而且配置成执行各自的功能块。图11描绘另一范例开始时间偏移数量表1100,其显示图IO所示的范 例功能块配置的每个功能块所需要的开始时间偏移数量。图12为另一范例执行顺序图，其显示与图IO所示的功能块有关的一个 时间表，该时间表以在此描述的范例方法及设备产生。图13为一范例面向对象的软件执行环境，其显示表达图1所示的现场 设备的对象、图1所示的功能块以及相应于所述功能块的开始时间偏移之间 的关系。图14为另一范例面向对象的软件执行环境，其显示表达图IO所示的现 场设备的对象、图10所示的功能块以及相应于所述功能块的开始时间偏移 之间的关系。图15图解一个范例方式，其中图14所示的、与图IO所示的一个功能 块有关的一个开始列表从一个工作站复制到图10所示的一个相应的现场设 备。图16描绘一个范例面向对象的编程环境，该范例面向对象的编程环境 有多个级1602a-i,这些级1602a-i配置成使用在此描述的范例方法及设备来 产生图7及12所示的时间表。图17为一详细框图，其图示一个范例设备，该范例设备可以根据在此 描述的范例方法来产生时间表。图18为一流程图，其图示一种范例方法，该范例方法可以用于实施图 17所示的范例设备，以产生在此描述的时间表。图19为一流程图，其图示一种范例方法，该范例方法可以连同图18所 示的范例方法实施，以确定功能块所需要的开始时间偏移数量。图20为一流程图，其图示一种范例方法，该范例方法可以连同图18所 示的范例方法实施，以产生子时间表，并根据所产生的子时间表产生一个时 间表。图21为一流程图，其图示一种范例方法，该范例方法可以连同图20所 示的范例方法实施，以确定功能块的开始时间偏移值。图22为一个范例功能执行及数据传输顺序图，其显示图12所示的时间 表的功能执行及数据传输顺序。图23为一框图，其图示一个范例处理器系统，该范例处理器系统可以 用于实施在此描述的范例系统及方法。具体实施方式虽然以下描述范例设备及系统，其中除了构件以外，还包括软件及/或 在硬件上实施的固件，但应该注意的是，这些系统只是在于阐明而不应被当 成是限制本专利技术包括的范围。例如，预期任何或所有这些硬件、软件及固件 构件可以单独地实施在硬件、单独地实施在软件或任何硬件及软件组合。因 此，虽然以下描述一些范例设备及系统，但本领域的普通工程技术人员将可 以理解，在此提供的范例并不是实施这些设备及系统的仅有途径。已知的、用于产生时间表来由过程控制系统中的过程控制器及现场设备执行功能块的技术典型地涉及调度与相同的通信总线(例如使被指定执行所 述功能块的所述现场设备及控制器通信连接的通信总线)有关的所有功能块 的时序，以便以最慢执行功能块的速率执行。因此，已知技术需要增长相对 较快执行功能块的块执行期(例如减緩功能块执行速率)，以匹配所述最慢 执行的功能块的块执行期，因此，有些功能块的较短执行期(即较快执行速 率)不能有利地用于实施过程控制系统。与 一些已知的用于实施执行功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在过程控制系统中产生执行功能的时间表的设备，所述设备包括：　　　　第一界面，该第一界面配置成识别与过程控制例程有关的第一功能；　　　　子时间表产生器，该子时间表产生器配置成产生与第一时间段有关的第一子时间表，其中所述第一子时间表指示第一执行时间，在该第一执行时间，应执行所述第一功能；以及　　　　时间表产生器，该时间表产生器配置成根据所述第一子时间表的两个实例，组成与第二时间段有关的时间表，其中所述时间表指示所述第一执行时间及应执行所述第一功能的第二执行时间。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔珀T恩维尔，约翰迈克尔卢卡斯，肯尼斯D科里沃施恩，拉姆拉马卡德兰，
申请(专利权)人：费舍柔斯芒特系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]